TUGAS PERANCANGAN PROSES

PRODUKSI KLORAL DARI ETHANOL, KLOR DAN ASAM

SULFAT DENGAN PROSES KLORINASI ETIL ALKOHOL

Disusun Oleh :

1. Cahyo Setiawan NIM. 111414

2. Abdul Basir NIM. 111431

3. Feri Firdiansyah NIM. 111433

4. Drajat Zilfikri NIM. 111434

JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG 2014

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat

rahmat dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan penulisan makalah ini dengan baik.

Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas kuliah Perancangan Proses

berisikan materi mengenai Produksi Kloral Dari Ethanol, Gas Klorida dan Asam Sulfat

Dengan Proses Klorinasi Etil Alkohol.

Makalah ini disusun secara sistematis dengan bahasa yang sederhana yang

disertai dengan penjelasan - penjelasan yang mudah dipahami oleh setiap pembaca,

sehingga mempermudah pembaca untuk mempelajarinya.

Dengan makalah ini kami berharap semoga bermanfaat bagi pembaca. Kami

sebagai penulis menyadari sepenuhnya bahwa makalah ini jauh dari kata sempurna.

Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi

kesempurnaan makalah ini.

Malang, Oktober 2014

Penyusun

Pada produksi Kloral terdapat beberapa macam proses sehingga perlu dicari proses yang lebih baik untuk dipakai sebagai dasar perancangan pabrik Kloral.

Macam-Macam Proses

Proses pembuatan Kloral terdiri dari dua macam proses, yaitu :- proses klorinasi etil alkohol- proses klorinasi asetaldehid

Proses Klorinasi Etil Alkohol

Reaksi yang terjadi terdiri dari dua tahap yaitu : (F.Keyes, ed.2: 1957) a). Tahap pembuatan Kloral Alkoholat

C2H5OH + Cl2 → C2H5OCl + HCl( etanol ) ( klor ) ( etil Idorida ) ( asam klorida )

C2H5OCl + C2HSOH → CH3CH(OH)OC2H5 + HCl( etil idorida ) ( etanol ) ( asam klorida )

CH3CH(OH)OC2H5 + 3Cl2 → CCl3CH(OH)OC2H5 + 3 HCl ( kloral alkoholat )

b). Tahap Penguraian Kloral Alkoholat

CCl3CH(OH)OC2H5 → CCl3CHO + C2H5OH ( kloral alkoholat ) ( kloral ) ( etanol )

Pada proses ini terjadi reaksi antara ethanol 96% dengan gas Cl2 pada suhu 80oC dan tekanan 1,2 atm serta berlangsung secara eksotermis. Kemurnian yang diasilkan pada proses ini sebesar 83%(F, Keyes 2 ed: 1957)

Proses Klorinasi Asetalehid:

Pembentukan Kloral dengan cara klorinasi asetaldehid dijalankan dalam reaktor yang telah diisi dengan air pada suhu 80% dan dibantu dengan kataisator aldehid murni. Hasil klorinasi selanjutnya selanjutnya di destilasi dengan tekanan vakum (100 mmHg) untuk memperoleh hasil Kloral. Hasil keseluruhan proses ini 70% atas dasar astaldehid.

Seleksi Proses

Untuk mendapat proses yang lebih baik perlu menyeleksi macam - macam proses yang akan digunakan untuk membuat Kloral . Tabel Perbandingan Proses pembuatan kloral

Perbandingan Proses Klorinasi Etil alkohol Proses Klorinasi AsetaldehidBahan Baku

Kemurnian

Kondisi operasi

- Temperatur

- Tekanan

Aspek ekonomis

Etanol

83%

(78-98)oC

1,2 atm

Biaya murah

Asetaldehid

70%

70oC

100 mmHg (vakum)

Biaya mahal

Dari tabel diatas maka dipilih proses klorinasi Etil alkohol dengan pertimbangan :

1. Hasil yang diperoleh lebih murni2. Dari segi ekonomis, bahan baku etanol lebih murah dan mudah diperoleh daripada

asetaldehid.

Uraian Proses

Proses yang digunakan dalam pembuatan Kloral adalah proses klorinasi etil alkohol. Adapun tahapan — tahapan proses pra rencana pabrik Kloral adalah sebagai berikut :

1. Tahap persiapan bahan baku

2. Tahap reaksi3. Tahap pemisahan dan pemumian4. Tahap penanganan produk

Tahap Persiapan Bahan Baku

Pada proses ini bahan baku yang digunakan adalah etanol 95%, gas Cl2 dan H2SO4 98%. Etanol 95% disimpan da1am tangki penyimpanan (F-111), gas Cl2 disimpan dalam tangki penyimpanan (F-114), dan H2SO4 98% yang berfungsi untuk menguraikan kloral alkoholat disimpan dalam tangki penyimpanan (F-121).

Tahap Reaksi

Etanol 95 % dari tangki penyimpanan (F-111) dipompa dengan menggunakan pompa sentrifugal (L-112) ke heater (E-113) untuk dinaikkan suhunya dari 25°C menjadi 80°C, kemudian dimasukkank reaktor gelembung (R-110). Sedangkan tekanan 1 atm dari tangki penyimpanan (F-114) dilewatkan ke kompresor (G-115) sampai tekanannya naik menjadi 1.2 atm, dan selanjutnya dilewatkan ke heater (E-116) sehingga suhunya tnenjadi 80°C. Gas klor masuk dari dasar reaktor melalui sparger.

Didalam reaktor gelembung (R-110) terjadi reaksi antara etanol 95% dengan gas Cl2 pada suhu 80°C dan tekanan 1,2 atm serta berlangsung secara eksotermis. Reaksi yang tetjadi pada reaktor gelembung: (F, Keyes. 2 ed:1957)

C2H5OH + 4 C12 → CCl3CH(OH)OC2H5+ 5 HC1(kloral alkoholat)

Produk atas yang keluar dari reaktor gelembung (R-110) berupa gas yang terdiri dari campuran gas HCl, C12, dan C2H5OH pada suhu 80°C dialirkan ke tangki penampung gas sisa (F-117). Produk bawah yang keluar dari reaktor gelembung (R-110) berupa larutan yang terdiri dari etanol, air, dan kloral alkoholat. Produk bawah ini diumpankan ke Reaktor Berpengaduk (R-120) setelah sebelumnya suhunya dinaikkan dari 80°C menjadi 135°C didalam heater (E-124) dan sebagai media pemanas digunakan steam.

Sedangkan H2SO4 98% dari tangki penyimpanan (F-121) dialirkan ke reaktor berpengaduk. Di dalam Reaktor Berpengaduk (R-120) terjadi proses penguraian antara produk bawah yang keluar dari reaktor gelembung (R-110) dengan H2SO4 98%., sehingga Moral alkoholat terurai menjadi kloral dan etanol. Reaksi yang terjadi pada reaktor berpengaduk (pada kondisi eksotermis): (F.Keyes, ed.2: 1957)

Tahap Pemisahan dan Pemurnian

Produk yang keluar dari reaktor Berpengaduk (R-120) didestilasi dalam Menara Destilasi I (D-130) sebagai hasil bawah adalah asam sulfat dimasukkan ke dalam tangki penampung H2SO4 (F-134) yang sebelumnya diturunkan suhunya menjadi 25°C. Sedangkan hasil atas didestilasi lagi dalam Menara Destilasi II (D-140). Sebelum masuk dalarn Menara Destilasi II (D-140) terlebih dahulu didinginkan suhunya menjadi 85°C.

Tahap Penanganan Produk

Hasil atas Menara Destilasi II (D-140) yang terdiri dari etanol dimasukkan ke dalam tangki penampung etanol (F-145). Sedangkan hasil bawah yang merupakan produk utama berupa kloral dengan kemurnian sebesar 83% ditampung ke dalam tangki penampung klora1 (F-148) yang sebelunnya diturunkan suhunya menjadi 25°C.